Class 5 Фазовые диаграммы Продолжение

1085C 420C

Замещающая твердая растворимость Сколько будет определен еще один элемент в следующем году правила • Атомные радиусы должны быть в пределах 15% друг от друга • Кристаллическая структура должна быть одинаковой для каждого элемента для хорошей растворимости • Электроотрицательности должны быть одинаковыми.• Валентности атомов должны быть одинаковыми. Хорошая растворимость Cu – Ni, Cu-Au; Cu r = 0,128A, Ni r = 0,125, Au r = 0,144 Кристаллическая структура TI-HCP, Al-FCC Плохая растворимость Na-Cl Na электроотрицательность 0,9, Cl 3,0 Валентность — Zn 2+, Cu 1+ Указывают растворимость только по этим правилам , НЕ ПРИМЕНЯЕТСЯ К ЭЛЕМЕНТАМ H, C, O, N, B ЭТИХ ФОРМ ИНТЕРСТИАЛЬНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ.

Железоуглеродная фазовая диаграмма Жидкость 1538C 3367 СУБЛИМЫ Fe — a затем g затем d 912C 1394C g + L • Сталь • Эвтектоид • S1 -> S2 + S3 • -> a + F e3C Peritectic S1 + L -> S2 d + L -> g Fe3C- цементит А соединение g + Fe3C a + Fe3C

Фазовая диаграмма из нержавеющей стали Тройная фазовая диаграмма для нержавеющих сталей.В этом случае используется изотермический участок при постоянной температуре.

Правило рычага Определите КОЛИЧЕСТВО каждой фазы, используя правило обратного рычага. Количество твердого вещества = wa-wl / ws-wl Количество жидкости = ws-wa / ws-wl Количество твердого вещества при 1300C, следовательно, составляет 53-45 / 58-45 = 8/13 = 0,615 = 61,5%. Количество жидкости при 1300C. следовательно, 58-53 / 58-45 = 5/13 = 0,385 = 38,5%

Изменение среднего состава 50% Для определения КОЛИЧЕСТВА каждой фазы используйте правило обратного рычага.Количество твердого вещества = wa-wl / ws-wl Количество жидкости = ws-wa / ws-wl Количество твердого вещества при 1300 ° С, следовательно, составляет 50-45 / 58-45 = 5/13 = 0,385 = 38,5%. Количество жидкости при 1300 ° С. следовательно, 58-50 / 58-45 = 8/13 = 0,615 = 61,5%

Микроструктуры и состав Проэвтектическая фаза образуется перед эвтектической реакцией, например, в области а + L фазовой диаграммы.

Микроструктуры свинцового олова 38,1% Pb 61,9% Sn 90% Pb 10% Sn 70% Pb 30% Sn 50% Pb 50% Sn

микроструктуры свинцового олова 15% Pb 85% Sn одноосный Фазовая структура зерна

Домашние работы. • Из фазовой диаграммы PbSn для сплава 70% Pb, 30% Sn, при какой температуре образуется твердое вещество вначале. При эвтектической температуре, сколько присутствует проэвтектической фазы и сколько эвтектической фазы? Какие композиции на 100оС? • Для стали, содержащей 0,4% C: — а) При какой температуре аустенит начинает превращаться при охлаждении от 950 ° C? б) Сколько проэвтектоидной фазы присутствует при температуре эвтектоида? в) Каков ее состав? г) При закалке стали от 950 ° С до 50 ° С, какие фазы будут присутствовать и каков будет состав?

класс № 5 главы 23,25,26,27,28 и 29

Защитная одежда и снаряжение • Современные средства индивидуальной защиты, в том числе Защитные ансамбли, одежда и оборудование, которые используются последовательно и должным образом, считаются одним из ключевых аспектов минимизации травм и смерти аварийных служб.

Защитная одежда и снаряжение • Пожарные должны осознавать свои человеческие ограничения и опасности, с которыми они сталкиваются при работе в агрессивных средах.Они также должны понимать, что присущая безопасность участия в качестве члена команды в хорошо спланированной операции под управлением ICS, ориентированной на безопасность, делает гораздо больше для их безопасности, чем просто полагаясь на СИЗ, которые они используют.

Защитная одежда и снаряжение • NFPA • 1970 г. начал заниматься безопасностью • 1974 г. учредил технический комитет по СИЗ • NFPA 1500 августа 1987 г. • 1500 требует СИЗ, соответствующих специальным стандартам NFPA по СИЗ • OSHA имеет стандарты для пожарных команд, HM операции, SCBA и т. Д.

Защитная одежда и оборудование • Стандарты СИЗ NFPA • Стандарт продукта; указать требования, к которым производители выпускают свои СИЗ, а сертификационные организации оценивают и проверяют соответствие продукции.• Пользовательский стандарт; указать требования к ФД и ФФ, которые покупают и используют СИЗ. Разработано для безопасного и эффективного использования СИЗ, изготовленных по стандарту на продукцию. Подбор, уход и обслуживание SCAM

Защитная одежда и оборудование • Сертификация третьей стороны • Все стандарты NFPA для СИЗ требуют сертификации, как указано в стандарте • Сертификация включает в себя аккредитованную независимую стороннюю организацию, которая тестирует продукт в соответствии со спецификацией стандартов.Документация о соответствии позволяет производить маркировку продукции как таковой.

Защитная одежда и снаряжение • Чистка и техническое обслуживание • Рекомендации производителей Обязательно • Производители, необходимые для предоставления информации • Чистые СИЗ снижают риск • Нет отбеливателей • Нет солнца • Неправильный уход может свести на нет преимущества СИЗ

Защитная одежда и оборудование • Стандарты СИЗ • Три типа структур, близость, дикие земли • Испытания СИЗ включают в себя; огнестойкость, термостойкость, конвективная теплостойкость, радиационная теплостойкость, воздухопроницаемость, долговечность, ловкость, порез, прокол, удар, поглощение энергии, удержание, проникновение воды, проникновение вирусов и сопротивление жидкости и т. д.

Защитная одежда и оборудование • Философия стандартов NFPA для СИЗ заключается в том, чтобы обеспечить защиту от ожидаемой среды во время надлежащих, контролируемых операций и, если условия быстро ухудшаются, чтобы обеспечить запас времени для FFs, чтобы избежать ранения или выживания.

Защитная одежда и оборудование • Тепловой стресс • Необходимо учитывать все факторы, влияющие на стресс и тепловой стресс, возраст FF, физическое состояние, индивидуальный обмен веществ и то, как FF используются на месте происшествия. Обязанность и продолжительность • Пожарная среда Tbl. 23.1 pg 383 • Информация и таблица 23.2 pg 384

Защитная одежда и снаряжение • Специальное снаряжение • Подход • Вход (уникальная ситуация не стандартная) • Близость NFPA 1976 • Дикая земля NFPA 1977 • SCBA требуется во всех средах IDLH ,• Положительные и требуемые типы • Типы разомкнутой и замкнутой цепи

Защитная одежда и снаряжение • NIOSH и OSHA также обнародуют правила, касающиеся защиты органов дыхания • Проверка на пригодность • Только PP SCBA • Мин. 30-минутный рейтинг • Отсутствие волос на лице • И т.д.

Защитная одежда и оборудование • Воздушные баллоны SCBA, регулируемые DOT • NFPA 1981 (дыхательный стандарт) • Базовая конструкция и функционирование должны соответствовать NIOSH и сертифицироваться как положительное давление с Номинальный срок службы не менее 30 минут и вес не более 35 фунтов.• NFPA 1989 (стандарт качества воздуха)

Защитная одежда и оборудование • PASS NFPA 1982 • Требования к эксплуатационным характеристикам для искробезопасности, устойчивости к экстремальным температурам, ударопрочности, огнестойкости и ударам, стойкости к удержанию и отводу воды. • Действующий стандарт требует автоматической активации при использовании воздуха

Защитная одежда и оборудование • СИЗ EMS • Выпуск OSHA 29 CFR 1910.1030 3-92 устанавливает требования для всех аварийных служб, работников здравоохранения и других лиц для принятия соответствующих мер по предотвращению контакт с болезнетворными микроорганизмами.• Стандарт продукции NFPA 1999 для СИЗ EMS. • Пользовательский документ NFPA 1581 для программ по инфекционному контролю. Требуется весь износ. СИЗ

Защитная одежда и оборудование • ОПАСНОСТЬ — МАТ СИЗ • Уровни защиты EPA могут использоваться в качестве отправной точки для Выбор СИЗ, каждый ансамбль должен соответствовать конкретной ситуации. • Защита от паров NFPA 1991 • Защита от брызг NFPA 1992 • Стойкость к химическому проникновению должна соответствовать каждому химическому веществу, указанному в стандарте ASTM F 1001 (используется для оценки материалов СИЗ) NFPA 1994 охватывает требования к трем классам ансамблей • См. Таблицу 23.3 стр. 391 • Специальные СИЗО СИЗ • NFPA 1951 СИЗ для операций USAR

Защитная одежда и оборудование • Канатная ОПС (Безопасность жизнедеятельности) • NFPA 1983 (канат и системы) • Используется только для жизни • Не динамический тип каната • Одноразовое использование • Самостоятельный эвакуационный трос не считается безопасным для одноразового использования. • Охватывает шкивы, уплотнительные кольца, ремни, лямки, переносные анкеры, жгуты и т. Д. • Последовательность отклика FD. • Отправка 911 информации и оповещение станции. • Явное оборудование на поясе буровой установки. • Станция реагирования, оставленная на месте. • Доступ к тактическому месту. • Настройка оборудования.

Места расположения пожарных станций • Реагирование время является одной из управляемых частей последовательности, т.е.е. местоположение станции • EMS-ответ 4 мин. CPR • Время отклика влияет; основой для определения местоположения пожарной части должно быть время, необходимое для получения адекватных ресурсов на месте происшествия.

Места расположения пожарных станций • Время реагирования влияет • Какой тип обслуживания предоставляет FD • Какое разумное время в пути • Какой размер области реагирования и доступных ресурсов • Какой уровень риска приемлем для пожарных и сообщества

Места расположения пожарных станций • Национальные стандарты • Чрезвычайная связь NFPA 1221 • Организация и развертывание NFPA 1710 FD • NFPA 1720 для ЧРП

пожарных станций • NFPA 1710 Организация / развертывание • явка 1 минута • Время в пути 4 минуты первой компании и / или полное назначение 8 минут • EMS первого реагирования 4 минуты • EMS ALS 8 минут

пожарных станций • Рекомендуемая временная шкала • Отправка 1.5 минут (ответить звонящему, получить информацию, уведомить компании) • Выйти 1 минута (пристегнут ремень безопасности) • Путешествие 4 минуты (от двери до двери) • Доступ к тактическому месту 1 минута • Настроить 2,5 минуты • 10-минутный эталонный тест?

Места расположения пожарных станций • Время реакции против риска, некоторые юрисдикции могут выбрать несколько стандартов времени реагирования с учетом; • разбрызгивание / неосыпание • Коммерческий / жилой • Многоквартирный дом / одиночная семья • Невысокое / многоэтажное

Места расположения пожарных станций • Местоположение станции • Общее время отклика — минус совокупное время отправки, явки, доступа и настройки определит время в пути Воздействия, если таковые имеются • Опасность для людей с рейтингом от 3 до 7 • 3 серьезная • 7 легкая 200 X 100 X 20

Работа пожарных • Операции пожарных практически не изменились за последние 100 лет уши я.е. положить достаточное количество воды на огонь. Тем не менее, эффективные и безопасные противопожарные операции в современной пожарной службе включают многочисленные инновации, разработанные за эти годы.

Операции с противопожарной защитой • Инновации включают в себя; • Применение принципов управления рисками Риск против выгоды • Компьютеризированное планирование перед инцидентом • Улучшенная ICS • Улучшенная связь • Безопасность NFPA 1500 • Улучшенные средства индивидуальной защиты • Шланг LDH и легкий вес

Операции с пожарными площадками • Тепловизоры • Улучшенная пожарная аппаратура • Более осведомленные FFs • Лучшая идентификация опасности • Лучшая тренировка • Лучшее и более легкое оборудование • Специальные СОП • Что еще?

Операции с противопожарными площадками • СОПы, СОГ должны быть написаны как минимум для следующих действий: • Командные процедуры • Операции компании, организация • Водоснабжение • Подотчетность, использование операций СИЗ и РИТ • Установленные системы • Специальные операции по размещению

Операции с противопожарными площадками • Наступительное тушение пожара • Большинство практиков согласны с тем, что для тушения пожара требуется минимальное требование и что расчеты скорости потока полезны.• Royce / Nelson aka Iowa Formula • LxWxH (объем), деленный на 100 = галлонов в минуту • NFA • LxW (квадратные футы), деленный на 3 = галлонов в минуту Правильно применяется в течение примерно 1 минуты • Устойчивый рост атакующего огня до 30 минут GPM применяется правильно в течение примерно 10 минут • Расчеты скорости потока являются приблизительным приближением к необходимому потоку

Образование в области безопасности жизнедеятельности • FD играют важную роль в образование в области безопасности и все улучшается ОДНАКО; • Из-за человеческого поведения (невежество и небрежность) многое еще предстоит сделать.• Ответственность образовательных учреждений за образование расширилась за счет предоставления EMS и всевозможных государственных образовательных программ.

Образование в области безопасности жизнедеятельности • Государственное образование теперь можно определить как «комплексные программы по предотвращению пожаров и травматизма в сообществе, предназначенные для устранения или смягчения ситуаций, угрожающих жизнь, здоровье, собственность и окружающая среда ». • Концепция всех опасностей. • Квалификация педагога NFPA 1035

Образование в области безопасности жизнедеятельности • Современные программы основаны на системе общественного здравоохранения.• Национальная программа SAAFE KIDS основана на модели общественного здравоохранения AKA the 5 Es • Образование (знания), расширение прав и возможностей (принятие ответственности), окружающая среда (улучшение безопасности окружающей среды), принятие (законодательный акт), оценка (данные, исследования, наблюдение)

Образование в области безопасности жизнедеятельности • Программы, основанные на сообществах, наиболее успешны, когда в них участвуют несколько учреждений. • Программная интеграция Рис. 28.2 стр. 445

Использование данных Государственные решения в области образования • В чем проблема? • Четыре основных показателя потерь от пожара; пожарные инциденты, смертельные случаи, травмы и потеря имущества.• Большинство согласны с тем, что наиболее важные данные находятся в области смертности, но статистика травматизма также важна.

Использование данных Государственные образовательные решения • Какова стратегия • Стратегия вращается вокруг программ, которые придают конкретные KSA и изменения в поведении определенной идентифицированной целевой аудитории. • Анализ программ. • Была ли достигнута целевая аудитория? • Была ли изменена целевая аудитория? • Было ли объективное улучшение

Ошибки измерения Class 5

Промежуточный экзамен Измерения: вторник, 13-11-2012, 10:00 — 10:50. MEMS: вторник, 23- 10-2012 8:00 — 8:50

Систематические и случайные ошибки • Ошибки — это эффекты, которые приводят к тому, что измеренное значение отличается от его истинного значения. • Систематическая ошибка вызывает смещение между средним значением набора данных и его истинным значением.• Случайная ошибка вызывает случайное изменение измеренных значений, обнаруженных при повторных измерениях переменной. • Как случайные, так и систематические ошибки влияют на точность системы. Фактическая температура может быть между 23 ° C и 27 ° C. Показания термометра = 25 ° C.

Систематические и случайные ошибки Низкая случайная ошибка Низкая систематическая ошибка Высокая точность Высокая точность Высокая случайная ошибка, Высокая систематическая ошибка Низкая точность Низкая точность Низкая точность Низкая случайная ошибка Высокая систематическая ошибка Высокая точность Низкая точность

Систематические и случайные ошибки

Случайные ошибки • Случайные ошибки в измерениях вызваны непредсказуемыми изменениями в измерительной системе.Они обычно наблюдаются как небольшие возмущения измерения по обе стороны от правильного значения, то есть положительные ошибки и отрицательные ошибки встречаются в приблизительно равных количествах для серии измерений, выполненных из одной и той же постоянной величины. • Таким образом, случайные ошибки могут быть в значительной степени устранены путем вычисления среднего числа повторных измерений, при условии, что измеренная величина остается постоянной в процессе проведения повторных измерений.

Систематические ошибки Источники систематической ошибки

Источники систематической ошибки: смещение нуля • Смещение нуля (смещение нуля) (или смещение) вызывает постоянную ошибку во всем диапазоне измерений.Нулевой дрейф обычно устраняется калибровкой. Характеристика с нулевым дрейфом Номинальная характеристика Шкала, дающая показание, когда масса не указана, имеет нулевой дрейф

Источники систематической ошибки: ошибка шкалы • Ошибка шкалы дает ошибку в процентах от измеренной величины. Расширение или сжатие линейки из-за температуры Характеристика с погрешностью шкалы Номинальная характеристика Упрочнение смягчения пружины, используемой в шкале

Комбинированная погрешность нулевого дрейфа и шкалы Характеристика с нулевым дрейфом и погрешностью шкалы Характеристика с нулевым дрейфом характеристика Номинальная характеристика Номинальная характеристика

Источники систематической ошибки: нарушение системы из-за измерения • Нарушение измеряемой системы актом измерения является распространенным источником систематической ошибки.• Ртутный стеклянный термометр, первоначально при комнатной температуре и используемый для измерения температуры стакана с горячей водой, внесет возмущение (теплоемкость термометра) в горячую воду и понизит температуру воды. • Практически во всех ситуациях измерения процесс измерения нарушает работу системы и изменяет значения измеряемых физических величин.

Пример 1. Измерение температуры в системе • Жидкость в стекле используется для измерения температуры воды в стакане с горячей водой.Определите параметры, влияющие на погрешность возмущения. Оцените погрешность возмущения по этим параметрам. • Подсказка: используйте энергетический баланс всей системы термометр-стакан

Пример 1: Раствор Потеря тепла от воды = Тепловое усиление термометром Ta: Фактическая температура воды в стакане Tm: Измеренная температура вода в стакане Tr: начальная температура термометра (комнатная температура. Ct: теплоемкость термометра • CW: теплоемкость воды в стакане = mwcw

Источники систематической ошибки: нарушение работы системы из-за измерение Если мы считаем, что термометр измеряет величину, на которую температура в стакане отклоняется от текущей температуры термометра.тогда погрешность возмущения можно рассматривать как ошибку масштаба. Ошибка масштаба. Масштабный коэффициент. Измеренное количество

. Пример 2. Возмущение системы при измерениях электрической цепи s • В показанной цепи напряжение на резисторе R5 должно измеряться с помощью вольтметр с сопротивлением Rm. Оценить погрешность измеряемого напряжения в единицах Rm.

Пример 2: Решение • Здесь Rm действует как шунтирующее сопротивление на R5, уменьшая сопротивление между точками AB и, таким образом, нарушая цепь.Следовательно, напряжение Em, измеренное измерителем, не является значением напряжения Eo, которое существовало до измерения. Степень возмущения можно оценить, рассчитав напряжение Eo разомкнутой цепи и сравнив его с Em.

Пример 2. Решение • Теорема Тевенина позволяет заменить схему эквивалентной цепью, содержащей одно сопротивление и один источник напряжения. • Для определения эквивалентного одиночного сопротивления цепи все источники напряжения представлены только их внутренним сопротивлением, которое может быть приближено к нулю.

Пример 2. Решение • Начиная с C и D, схема слева от C и D состоит из последовательной пары сопротивлений (R1 и R2) параллельно с R3, и эквивалентное сопротивление можно записать как:

Пример 2: Решение • Переходя теперь к A и B, схема слева состоит из пары последовательных сопротивлений (RCD и R4) параллельно с R5. Таким образом, эквивалентное сопротивление цепи RAB можно записать в виде:

Пример 2: Решение • Подставляя для УЗО, используя выражение, полученное ранее, мы получаем

Пример 2: Решение • Определение I в качестве текущего тока в цепи, когда прибор подключен к нему, мы можем записать: • и измеренное измерителем напряжение будет:

Пример 2: Решение • При отсутствии измерительного прибора и его сопротивлении Rm напряжение на AB будет источником напряжения эквивалентной цепи, значение которого равно E0.• Таким образом, эффект измерения заключается в уменьшении напряжения на AB на коэффициент, определяемый как:

Пример 2. Решение • Таким образом, очевидно, что с увеличением Rm отношение Em / E0 становится ближе к единице, показывая, что стратегия проектирования должна состоять в том, чтобы сделать Rm как можно выше, чтобы минимизировать помехи измеряемой системы. • Ошибки возмущения обычно присутствуют в пассивных приборах, где энергия должна выводиться из системы в процессе измерения.Это часто является причиной использования альтернативных активных инструментов, таких как цифровые вольтметры, где включение вспомогательного питания значительно повышает производительность.

Ошибки из-за воздействия окружающей среды • Вход окружающей среды определяется как кажущийся реальным вход в систему измерения, который фактически вызван изменением условий окружающей среды, окружающей систему измерения. • Величина изменения, вызванного окружающей средой, количественно определяется двумя константами, известными как дрейф чувствительности и дрейф нуля, которые обычно включаются в опубликованные спецификации прибора.Характеристика с нулевым смещением и погрешностью шкалы Номинальная характеристика

Ошибки из-за входов окружающей среды • Вариации условий окружающей среды вне условий калибровки иногда описываются как изменяющие входные данные для измерительной системы. • При наличии таких изменяющих входных данных часто бывает трудно определить, какая часть изменения выходных данных в измерительной системе обусловлена ​​изменением измеряемой переменной, а какая — из-за изменения условий окружающей среды.Характеристика с нулевым дрейфом и погрешностью шкалы Номинальная характеристика

Ошибки из-за входов окружающей среды • В любой общей ситуации измерения очень трудно избежать входов окружающей среды, поскольку либо нецелесообразно, либо невозможно контролировать условия окружающей среды, окружающие измерительная система. • Поэтому перед разработчиками системы стоит задача либо уменьшить восприимчивость измерительных приборов к воздействиям окружающей среды, либо, альтернативно, количественно оценить влияние входов окружающей среды и скорректировать их в показаниях выходных данных прибора.Характеристика с нулевым смещением и погрешностью шкалы Номинальная характеристика

Износ компонентов прибора • В течение определенного периода времени часто могут возникать систематические ошибки из-за износа компонентов прибора. • Повторная калибровка часто дает полное решение этой проблемы. Упрочнение смягчения пружины, используемой в шкале

Соединительные провода • При соединении вместе компонентов измерительной системы общим источником ошибки является неправильный учет сопротивления соединительных проводов (или труб). в случае измерительных систем с пневматическим или гидравлическим приводом).Например, в типичных применениях термометра сопротивления часто можно обнаружить, что термометр отделен от других частей измерительной системы, возможно, на 100 метров. • Сопротивление такой длины медного провода 20 калибра составляет 7 Ом, и есть еще одно осложнение, что такой провод имеет температурный коэффициент 1 мОм / ° C. Поэтому необходимо внимательно рассмотреть вопрос о выборе соединительных проводов.

Снижение систематических ошибок • Необходимым условием снижения систематических ошибок является полный анализ системы измерения, который идентифицирует все источники ошибок.• Простые неисправности в системе, такие как изогнутые иглы счетчика и плохая практика прокладки кабелей, обычно могут быть легко и дешево устранены после их выявления. • Однако другие источники ошибок требуют более детального анализа и обработки. Различные подходы к снижению ошибок рассматриваются на следующих слайдах.

Тщательный дизайн прибора • Тщательный дизайн прибора является наиболее полезным методом при воздействии на окружающую среду. Это направлено на снижение чувствительности инструмента к воздействиям окружающей среды до максимально низкого уровня.• Например, в конструкции тензодатчиков элемент должен быть изготовлен из материала, сопротивление которого имеет очень низкий температурный коэффициент (т. Е. Изменение сопротивления в зависимости от температуры очень мало). Однако ошибки, связанные с тем, как проектируется прибор, не всегда легко исправить, и часто приходится делать выбор между высокой стоимостью перепроектирования и альтернативой принятия сниженной точности измерений, если перепроектирование не предпринимается.

Метод противоположных входов • Метод противоположных входов компенсирует влияние входных данных среды в измерительной системе, вводя равные и противоположные входные данные среды, которые нейтрализуют его.• Один пример того, как применяется этот метод, показан в милливольтметре. Он состоит из катушки, подвешенной в фиксированном магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Когда неизвестное напряжение приложено к катушке, магнитное поле из-за тока взаимодействует с фиксированным полем и заставляет катушку (и указатель, прикрепленный к катушке) поворачиваться.

Метод противоположных входов • Если сопротивление катушки Rcoil чувствительно к температуре, то любое изменение температуры в окружающей среде изменит значение тока катушки для данного приложенного напряжения и, таким образом, изменит показания выхода указателя.• Компенсация для этого производится путем введения в цепь компенсирующего сопротивления Rcomp, где Rcomp имеет температурный коэффициент, равный по величине, но противоположный по значению таковому у катушки. Таким образом, общее сопротивление остается примерно одинаковым в ответ на изменение температуры.

Обратная связь с высоким коэффициентом усиления • Преимущество добавления обратной связи с высоким коэффициентом усиления для многих измерительных систем иллюстрируется рассмотрением блок-схемы корпуса показанного милливольтметра.В этой системе неизвестное напряжение Eiis подается на катушку с постоянным крутящим моментом Kc, и индуцированный крутящий момент поворачивает указатель на сдерживающее действие пружины с постоянной Ks. • Влияние воздействия окружающей среды на константы двигателя и пружины представлено переменными Dc и Ds.

Обратная связь с высоким коэффициентом усиления • При отсутствии внешних воздействий смещение указателя X0 определяется как: X0 = KcKsEi. • Тем не менее, при наличии воздействия на окружающую среду, как Kcand Ks изменяются, так и отношения между X0 и Eican будут сильно затронуты.Поэтому становится трудно или невозможно вычислить Eifrom из измеренного значения X0.

Обратная связь с высоким коэффициентом усиления • При отсутствии внешних воздействий смещение указателя X0 определяется как: X0 = KcKsEi. • Тем не менее, при наличии воздействия на окружающую среду, как Kcand Ks изменяются, так и отношения между X0 и Eican будут сильно затронуты. Поэтому становится трудно или невозможно вычислить Eifrom из измеренного значения X0.

Обратная связь с высоким коэффициентом усиления • Теперь рассмотрим, что произойдет, если система преобразуется в систему с высоким коэффициентом усиления, замкнутой, как показано на рисунке, путем добавления усилителя коэффициента усиления Ka и устройства обратной связи с коэффициентом усиления. постоянная Kf.• Предположим также, что влияние экологических факторов на значения Ka и Kf представлено Da и Df. Устройство обратной связи подает обратно напряжение E0, пропорциональное смещению указателя X0. Это сравнивается с неизвестным напряжением Ei компаратором, и ошибка усиливается.

Обратная связь с высоким коэффициентом усиления • Записывая уравнения системы, мы имеем: • Если Ka получается очень большим (это усилитель с высоким коэффициентом усиления),

Обратная связь с высоким коэффициентом усиления • Этот важный результат показывает, что соотношение между выходом X0 и входом Ei ​​было уменьшено до отношения, которое включает только Kf.Чувствительность констант усиления Ka, Kc и Ks к воздействиям окружающей среды Da, Dm и Ds, таким образом, стала неактуальной, и мы должны иметь дело только с одним входом среды Df. • Обычно легко спроектировать устройство обратной связи, нечувствительное к воздействиям окружающей среды: это гораздо проще, чем пытаться сделать катушку или пружину нечувствительной. Таким образом, методы обратной связи с высоким коэффициентом усиления часто являются очень эффективным способом снижения чувствительности измерительной системы к воздействиям окружающей среды. • Одна потенциальная проблема, однако, заключается в том, что существует вероятность того, что обратная связь с высоким коэффициентом усиления вызовет нестабильность в системе.Поэтому любое применение этого метода должно включать тщательный анализ стабильности системы.

Интеллектуальные инструменты • Интеллектуальные инструменты содержат дополнительные датчики, которые измеряют значение входов окружающей среды и автоматически компенсируют значение показаний выхода. • Они способны очень эффективно справляться с систематическими ошибками в измерительных системах, и во многих случаях ошибки могут быть уменьшены до очень низких уровней

Калибровка • Калибровка прибора является очень важным фактором в системах измерения, поскольку все приборы страдают дрейф в их характеристиках, и скорость, с которой это происходит, зависит от многих факторов, включая условия окружающей среды, в которой используются инструменты, и частоту их использования.• Таким образом, ошибки из-за отсутствия калибровки приборов обычно могут быть исправлены путем увеличения частоты повторной калибровки.

Количественная оценка систематических ошибок • После того, как были предприняты все практические шаги по устранению или уменьшению величины систематических ошибок, необходимо предпринять последнее действие, чтобы оценить максимальную оставшуюся ошибку, которая может существовать в измерении из-за систематических ошибок. • Обычный порядок действий состоит в том, чтобы принять средние условия среды и указать максимальную погрешность измерения как ± x% от выходного показания, чтобы учесть максимальное ожидаемое отклонение в условиях окружающей среды от этой средней точки.• Таблицы данных, предоставляемые производителями приборов, обычно определяют таким образом систематические ошибки, и эти цифры учитывают все систематические ошибки, которые могут присутствовать в выходных показаниях прибора.

Случайные ошибки

Исправление к книге Рислиолы измерительная система.• Они наблюдаются как небольшие возмущения измерения по обе стороны от правильного значения, то есть положительные ошибки и отрицательные ошибки встречаются в приблизительно равных количествах для серии измерений, выполненных из одной и той же постоянной величины.

Статистический анализ измерений, подверженных случайным ошибкам • Случайные ошибки можно в значительной степени устранить путем вычисления среднего числа повторных измерений при условии, что измеренная величина остается постоянной в процессе выполнения повторных измерений.

Статистический анализ измерений, подверженных случайным ошибкам • Степень достоверности рассчитанных средних / медианных значений можно определить количественно путем расчета стандартного отклонения или дисперсии данных.

Средние и средние значения • Среднее значение набора измерений постоянной величины может быть выражено либо как среднее значение, либо как среднее значение. По мере увеличения количества измерений разница между средним значением и медианным значением становится очень маленькой.• Для любого набора из n измерений, x1, x2,…, xn • постоянной величины, среднее значение определяется следующим образом: • Когда ошибки измерения распределены поровну относительно нулевого значения ошибки для набора измерений, наиболее вероятное истинное значение это среднее значение.

Средние и медианные значения • Медиана является приближением к среднему значению, которое может быть записано без необходимости суммировать измерения. Медиана — это среднее значение, когда измерения в наборе данных записываются в порядке возрастания.Для набора из n измерений, x1, x2,…, xn из постоянной величины, записанной в порядке возрастания величины, медианное значение определяется следующим образом: • Таким образом, для набора из 9 измерений x1, x2,…, x9, расположенных в порядке величины среднее значение равно x5. Для четного числа измерений медианное значение находится посередине между двумя значениями центра, т. Е. Для 10 измерений x1, x2,…, x10 медианное значение определяется следующим образом: (x5 + x6) / 2

Пример 3 • Длина стального стержня измеряется двумя наборами наблюдателей, и были записаны следующие два набора измерений (единицы мм).Найти среднее значение и медиану для каждого набора данных. • Набор измерений A, 11 наблюдателей • 398 420 394 416 404 408 400 420 396 413 430 • Набор измерений B, 14 наблюдателей • 409 406 402 407 405 404 407 404 407 407 408 405 412

Пример 3 Решение Измерение набор A, 11 наблюдателей 398 420 394 416 404 408 400 420 396 413 430 Запись в порядке возрастания 394 396 398 400 404 408 413 416 420 420 430 Среднее = 409 Медиана = 408 Набор измерений B, 14 наблюдателей 409 406 402 407 405 404 407 404 407 407 408 405 412 403 Запись в порядке возрастания 402 403 404 404 405 405 406 407 407 407 407 408 409 412 Среднее = 406.1429 Медиана = 406,5 Обратите внимание, что с увеличением числа наблюдателей медиана обычно становится ближе к среднему.